TWI490910B - Cover plate fixture and induction coupling plasma processing device - Google Patents

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Description

蓋板固定具及感應耦合電漿處理裝置
本發明係關於一種蓋板固定具，係在感應耦合電漿處理裝置中用以固定蓋板(覆蓋構成處理室天花板部份之窗構件下面)者，並關於一種具備該蓋板固定具之感應耦合電漿處理裝置。
於FPD(平板顯示器)之製程中，係對於FPD用之玻璃基板進行電漿蝕刻、電漿灰化、電漿成膜等各種電漿處理。以進行此種電漿處理之裝置而言，已知有可產生高密度電漿之感應耦合電漿(ICP)處理裝置。
感應耦合電漿處理裝置係具備有：處理室，係保持於氣密，對被處理體之基板進行電漿處理；以及高頻天線，係配置於處理室外部。處理室具有構成其天花板部份之介電質等材質所構成之窗構件，高頻天線係配置於窗構件上方。此感應耦合電漿處理裝置，藉由對高頻天線施加高頻電力，而經由窗構件於處理室內形成感應電場，利用此感應電場將已導入處理室內之處理氣體轉化為電漿，使用此電漿對基板進行既定之電漿處理。
當感應耦合電漿處理裝置之窗構件下面外露於處理室，此窗構件下面會因電漿而受損傷。由於窗構件無法輕易地更換，故即使受損傷也不易更換或潔淨。是以，如專利文獻1所記載般，將窗構件下面以可輕易裝卸之蓋板來覆蓋。藉此，可保護窗構件下面，且可將受損傷之蓋板輕易地更換或潔淨。
習知技術文獻
專利文獻1日本特開2001-28299號公報
如專利文獻1所記載般，以往蓋板相對於窗構件之支撐構件係以複數螺絲來固定著。更詳細地說明，在習知之蓋板固定方法，係於蓋板之周緣部附近部份別形成螺絲之軸部可插通之複數貫通孔，自蓋板下面側將螺絲軸部插入各貫通孔，將此軸部栓入支撐窗構件之支撐構件中，來固定蓋板。但是，此習知之蓋板固定方法，會發生以下問題。
在處理室進行電漿處理之際，由於蓋板下面係連續性曝露於電漿中，其溫度會上昇。在蓋板下面之溫度上昇之過程中，於蓋板下面會產生不均勻溫度分布，其結果，於蓋板會產生伸展或翹曲等微小變形。此時，由於蓋板材料(例如陶瓷)與支撐構件材料(例如鋁)之熱膨張係數的差異，在蓋板變形量與支撐構件變形量會出現差異。是以，當以蓋板之貫通孔附近部份完全不會發生位移的方式利用螺絲將蓋板固定於支撐構件之情況下，恐有於蓋板之貫通孔附近部份施加過度之應力，從此部份出現蓋板破損之虞。
是以，有人建議設置一種機構，將蓋板之貫通孔直徑設定為充分大過螺絲軸部之直徑，且蓋板與螺絲可做相對性位移，以避免對蓋板之貫通孔附近部份施加過度的應力。但是，即使如此，由於蓋板變形之際於蓋板施加之應力容易集中在貫通孔附近部份，故容易以貫通孔為起點而發生龜裂從而造成蓋板之破損。
此外，於習知之蓋板之固定方法，於處理室之天花板面，係以複數螺絲頭部形成複數凸部。於電漿處理之際所發生之副產物容易附著於此種凸部。是以，於電漿處理中一旦附著於螺絲頭部之副產物從螺絲頭部剝落而產生粒子(浮遊粒子)，此粒子恐會引起蝕刻不良。此外，可能會因為電漿而消耗螺絲頭部產生粒子，此粒子引發蝕刻不良。再者，習知之蓋板之固定方法，由於使用許多螺絲來固定蓋板，而有蓋板之裝卸作業性不佳之問題。此外，近年，對應於FPD之大型化，感應耦合電漿處理裝置之處理室也變得大型化。具有大型處理室之感應耦合電漿處理裝置，有時窗構件與蓋板係分別由分割狀態之複數部份所構成。此種情況下，為了蓋板之固定使用了更多之螺絲，故蓋板之裝卸作業性更為降低，產生粒子之疑慮也增加。
此外，習知之感應耦合電漿處理裝置所採用之方法係於支撐前述窗構件之樑等支撐構件事先形成氣體導入流路，經由於蓋板所設置之複數的小氣體孔而將氣體導入處理室內。是以，必須對樑加工出可使得氣體擴散之空隙部份，且於蓋板也必須形成多數微細的氣體孔，加工之精力與成本成為相當的負擔。此外，由於沒有支撐構件之部位無法配置氣體導入流路，是以將氣體導入處理室之部位侷限在支撐構件之配置位置，而從對處理室內以均勻分布來供給氣體、形成均勻之感應耦合電漿之觀點來看尚有改善空間。
本發明係鑑於前述問題所完成者，其目的在於提供一種蓋板固定具，於感應耦合電漿處理裝置中，可抑制覆蓋窗構件下面之蓋板之破損以及粒子之產生，且可容易裝卸蓋板，可提高氣體導入之設計自由度。
本發明之感應耦合電漿處理裝置之蓋板固定具，係用於感應耦合電漿處理裝置。此感應耦合電漿處理裝置具備有：處理室，係具有構成天花板部份之窗構件，用以進行電漿處理；氣體供給裝置，係對該處理室供給氣體；高頻天線，係配置於該窗構件之上方，於該處理室內形成感應電場；支撐構件，係支撐該窗構件；以及蓋板，係覆蓋該窗構件下面。本發明之蓋板固定具係用以固定該蓋板。
本發明之蓋板固定具係具備有支撐該蓋板之支撐部、以及連接於該支撐部之基部；於該基部設有氣體導入流路，而成為自該氣體供給裝置對該處理室供給氣體之氣體流路之一部份。
此外，本發明之蓋板固定具，該氣體導入流路亦可具有導通度小於該氣體流路之其他部份的氣體壓縮部。於此種情況下，前述氣體壓縮部亦可為面對於該處理室之氣體孔。
此外，本發明之蓋板固定具亦可於該氣體導入流路設有電漿遮斷構件，以防止電漿從該處理室內進入該氣體流路上游側。於此種情況下，該電漿遮斷構件亦可具備有：本體；以及複數貫通開口，係形成於該本體而使得氣體通過。再者，該貫通開口與該氣體孔亦可配置在不會產生直線性重疊之位置。此外，亦可使得該氣體孔之導通度小於該貫通開口之導通度。此外，亦可使得一或複數之該電漿遮斷構件裝卸自如地配置於該氣體導入流路。此外，該電漿遮斷構件與該蓋板固定具亦可分別獨立更換。
此外，本發明之蓋板固定具，亦可於該氣體導入流路形成有氣體擴散空間。
此外，本發明之蓋板固定具，該支撐構件亦可具有連結於該感應耦合電漿處理裝置之本體容器上壁部的第1構件，該基部係直接或間接地固定於該第1構件。於此種情況下，該第1構件亦可於該感應耦合電漿處理裝置之本體容器上壁部保有機械性裕度地受到支撐。
此外，本發明之蓋板固定具，該支撐構件亦可具有連結於該感應耦合電漿處理裝置之本體容器上壁部之第1構件、以及連結於該第1構件之第2構件；該基部可直接或間接地固定於該第2構件。
此外，本發明之蓋板固定具，該支撐部亦可係在其和該支撐構件與該窗構件當中至少一者之間直接或間接地挾持成為該蓋板一部份之被支撐部而進行支撐。
此外，本發明之蓋板固定具，該支撐部亦可具有支撐該被支撐部下面之上面、以及與該上面的距離係隨著離開該基部而變小之下面。
本發明之感應耦合電漿處理裝置，係於一至複數部位裝設有上述記載之蓋板固定具。
本發明之感應耦合電漿處理裝置，該蓋板亦可具有用以裝設該蓋板固定具之缺口部。
本發明之感應耦合電漿處理裝置，以可和該蓋板固定具作更換的方式所構成之更換用蓋板固定具亦可取代該蓋板固定具之至少一者而被裝設著；該更換用蓋板固定具亦可係具備有支撐該蓋板之支撐部、以及連接於該支撐部之基部；且該基部具有遮斷該氣體導入流路與該處理室內部間之氣流的阻絕構造。
本發明之蓋板固定具係具備有支撐蓋板之支撐部以及連接於支撐部之基部，於基部設有將氣體從氣體供給裝置供給至處理室之氣體流路之一部份。亦即，本發明之蓋板固定具具有固定蓋板之功能以及經由蓋板固定具將氣體供給至處理室內之功能。
藉此，本發明之感應耦合電漿處理裝置，無需於蓋板形成插通螺絲軸部之複數貫通孔便可固定蓋板，可達成零件數量之減少以及抑制蓋板之破損與粒子之產生，且可輕易地裝卸蓋板。此外，無須於支撐構件設置用以擴散氣體之空隙、或是於蓋板形成多數氣體孔。再者，即使從不具支撐構件之部位也可進行氣體供給，可提高氣體導入處理室之部位的自由度，容易於處理室內形成均勻的感應耦合電漿，此為效果所在。
以下，針對本發明之實施形態參照圖式來詳細說明。
[第1實施形態]
首先，參照圖1至圖4來針對本發明之第1實施形態之感應耦合電漿處理裝置構成作說明。圖1係顯示感應耦合電漿處理裝置之截面圖。圖2係顯示圖1中作為「窗構件」之介電質壁以及作為「支撐構件」之懸掛件之立體圖。圖3係顯示圖1中之介電質壁以及高頻天線之立體圖。圖4係顯示圖1中作為「蓋板」之介電質蓋板以及作為「蓋板固定具」之介電質蓋板固定具之底面圖。
圖1所示感應耦合電漿處理裝置1係對於例如FPD用玻璃基板(以下簡稱為「基板」)S進行電漿處理。在FPD方面可舉例如液晶顯示器(LCD)、電致發光(Electro Luminescence；EL)顯示器、電漿顯示器面板(PDP)等。
感應耦合電漿處理裝置1係具備有：本體容器2；天線室4與處理室5，係配置於該本體容器2內，由將本體容器2內之空間區劃成上下兩個空間之作為「窗構件」的介電質壁6所構成。天線室4係區劃本體容器2內之介電質壁6上側空間，處理室5係區劃本體容器2內之介電質壁6下側空間。從而，介電質壁6係構成了天線室4之底部、也構成了處理室5之天花板部份。處理室5係受到氣密保持，於該處對基板進行電漿處理。
本體容器2係具有上壁部2a、底部2b、4個側部2c之方筒形狀容器。此外，本體容器2亦可為圓筒形狀容器。本體容器2之材料係使用鋁、鋁合金等導電性材料。當本體容器2之材料使用鋁之情況，係於本體容器2之內壁面施以耐酸鋁(alumite)處理以避免從本體容器2之內壁面產生汚染物。此外，本體容器2呈接地狀態。
介電質壁6具有大致正方形形狀之上面與底面、以及4個側面而呈現大致直方體形狀。介電質壁6係由介電質材料所形成。介電質壁6之材料係使用例如Al2 O3 等陶瓷、石英。舉出一例，介電質壁6係被分割為4個部份。亦即，介電質壁6具有第1部份壁6A、第2部份壁6B、第3部份壁6C以及第4部份壁6D。此外，介電質壁6亦可未分割為4個部份。
感應耦合電漿處理裝置1可進一步具備支撐架7與支撐樑16來作為支撐介電質壁6之支撐構件。支撐架7係裝設於本體容器2之側壁2c處。支撐樑16如圖2所示般係呈現十字形狀。介電質壁6之4個部份壁6A、6B、6C、6D係利用支撐架7與支撐樑16來支撐著。此外，支撐架7與支撐樑16亦可一體形成。
感應耦合電漿處理裝置1進一步具備圓筒形狀之懸掛件8A以及圓柱形狀之懸掛件8B、8C、8D、8E，分別具有與本體容器2之上壁部2a連接著之上端部。支撐樑16之上面的中央部份(十字交叉部份)係和懸掛件8A之下端部連接著。於本實施形態，懸掛件8A～8E以及支撐樑16皆為支撐構件，懸掛件8A構成「第1構件」，支撐樑16構成「第2構件」。此外，支撐樑16之上面中央部份與十字之4個前端部份的中間4部位係連接於懸掛件8B、8C、8D、8E之下端部。以此方式，支撐樑16係藉由5個懸掛件8A～8E而從本體容器2之上壁部2a垂吊，於本體容器2內部之上下方向大致中央之位置配置成維持在水平狀態。於懸掛件8A之內部係形成有構成「第1氣體導入流路」之一部份的氣體導入流路21a。
在支撐樑16之材料方面，以使用例如鋁等金屬材料為佳。當支撐樑16之材料使用鋁之情況，係對於支撐樑16之內外表面施以耐酸鋁處理以避免從表面產生汚染物。於支撐樑16之內部係形成有構成「第1氣體導入流路」之一部份的氣體導入流路21b。
感應耦合電漿處理裝置1係進一步具備有高頻天線(以下簡稱為「天線」)13，其配置於天線室4之內部、亦即配置於處理室5之外部且為介電質壁6之上方。天線13如圖3所示般，係呈現大致正方形之平面方形漩渦形狀。天線13係配置於介電質壁6上面之上。於本體容器2之外部設置有整合器14與高頻電源15。天線13之一端係經由整合器14而連接於高頻電源15。天線13之另一端係連接於本體容器2之內壁，經由本體容器2而接地。
感應耦合電漿處理裝置1係進一步具備有覆蓋介電質壁6下面之作為「蓋板」的介電質蓋板12。介電質蓋板12呈現板狀，具有大致正方形形狀之上面與底面以及4個側面。介電質蓋板12係由介電質材料所形成。介電質蓋板12之材料係使用例如Al2 O3 等陶瓷、石英。
舉出一例，介電質蓋板12係與介電質壁6同樣地分割為4個部份。亦即，如圖4所示般，介電質蓋板12具有第1部份蓋板12A、第2部份蓋板12B、第3部份蓋板12C以及第4部份蓋板12D。第1至第4部份蓋板12A、12B、12C、12D分別覆蓋介電質壁6之第1至第4部份壁6A、6B、6C、6D之下面。此外，介電質蓋板12亦可不分割為4個部份，或是亦可分割為5個以上之部份。
如圖4所示般，感應耦合電漿處理裝置1係具備有用以固定介電質蓋板12之作為本實施形態之「蓋板固定具」的介電質蓋板固定具18。感應耦合電漿處理裝置1除了具備介電質蓋板固定具18以外尚具備有介電質蓋板固定具19A、19B、19C、19D。介電質蓋板12係由介電質蓋板固定具18、19A、19B、19C、19D所固定著。此外，介電質蓋板12之周邊部的固定不限於19A、19B、19C、19D針對之4部位。
對基板S進行電漿處理之際，係從高頻電源15對天線13施加感應電場形成用高頻電力(例如13.56MHz之高頻電力)。
藉此，可利用天線13而於處理室5內形成感應電場。此感應電場係將後述處理氣體轉化為電漿。
於本體容器2之外部進一步設置有氣體供給裝置20。氣體供給裝置20係經由上述氣體流路而將電漿處理所使用之處理氣體供給至處理室5內。
氣體供給裝置20係經由作為「氣體配管」之氣體供給管21而連接至在懸掛件8A中空部所形成之氣體導入流路21a。此氣體導入流路21a係連接至在支撐樑16所形成之氣體導入流路21b。本實施形態之感應耦合電漿處理裝置1之「氣體流路」係由作為氣體配管之氣體供給管21、作為「第1氣體導入流路」之氣體導入流路21a與氣體導入流路21b、以及作為「第2氣體導入流路」之氣體導入流路101(後述)所構成。於進行電漿處理之際，處理氣體係經由氣體供給管21、於懸掛件8A內所形成之氣體導入流路21a、於支撐樑16內所形成之氣體導入流路21b、介電質蓋板固定具18之氣體導入流路101而供給至處理室5內。在處理氣體方面係使用例如SF6 氣體、Cl2 氣體等。此外，於氣體流路亦可設置未圖示之閥、流量控制裝置，惟此處省略說明。
感應耦合電漿處理裝置1係進一步具備晶座(susceptor)22、絕緣體框24、支柱25、波紋管26、以及閘閥27。支柱25係連接於設置在本體容器2下方之未圖示之昇降裝置，通過於本體容器2底部所形成之開口部而突出於處理室5內。此外，支柱25具有中空部。絕緣體框24係設置於支柱25上。此絕緣體框24係呈現為上部開口之箱狀。於絕緣體框24之底部接續於支柱25之中空部係形成有開口部。波紋管26係包圍支柱25，氣密地連接於絕緣體框24以及本體容器2之底部內壁。藉此，處理室5之氣密性受到維持。
晶座22係收容於絕緣體框24內。晶座22具有用以載置基板S之載置面22A。載置面22A係對向於介電質蓋板12。晶座22之材料係使用例如鋁等導電性材料。當晶座22之材料係使用鋁之情況，對晶座22表面施以耐酸鋁處理以避免從表面產生汚染物。
於本體容器2之外部進一步設置有整合器28與高頻電源29。晶座22係經由插通於絕緣體框24之開口部與支柱25之中空部的通電棒而連接於整合器28，進一步經由此整合器28而連接於高頻電源29。對基板S進行電漿處理之際，晶座22係自高頻電源29被供給偏壓用高頻電力(例如3.2MHz之高頻電力)。此高頻電力係為了將電漿中之離子有效地拉入晶座22上所載置之基板S中而使用者。
閘閥27係設置於本體容器25之側壁。閘閥27具有開閉功能，於關閉狀態維持著處理室5之氣密性，而於開放狀態則可於處理室5與外部之間移送基板S。
於本體容器2之外部進一步設置有真空裝置30。真空裝置30係經由連接在本體容器2底部之排氣管而連接於處理室5。對基板S進行電漿處理之際，真空裝置30係排出處理室5內之空氣，將處理室5內維持在真空環境氣氛。
其次，參照圖4至圖7，針對本實施形態之介電質蓋板固定具作詳細說明。圖4係顯示了介電質蓋板12以及介電質蓋板固定具18、19A、19B、19C、19D。圖5係顯示以圖4之5-5線所示位置之截面的截面圖。
如前述般，介電質蓋板12係具有第1至第4部份蓋板12A～12D。於圖4中，第1部份蓋板12A係配置於介電質蓋板12全體之配置區域當中之左上區域，第2部份蓋板12B係配置於介電質蓋板12全體之配置區域當中之右上區域，第3部份蓋板12C係配置於介電質蓋板12全體之配置區域當中之左下區域，第4部份蓋板12D係配置於介電質蓋板12全體之配置區域當中之右下區域。
介電質蓋板12之中央部，於第1至第4部份蓋板12A、12B、12C、12D係形成有當將此等蓋板相合時會成為圓形開口部之弧狀的缺口部121、122、123、124。
介電質蓋板固定具18、19A、19B、19C、19D皆具備有支撐部與基部。支撐部係配置於介電質蓋板12之一部份之被支撐部下側，為支撐此被支撐部之部份。
從處理室5側所觀看之介電質蓋板固定具18之形狀，係較於介電質蓋板12中央部以缺口部121、122、123、124所形成之圓形開口部略大之圓形。此外，介電質蓋板固定具18係覆蓋介電質蓋板12之圓形開口部來配置著。此外，於介電質蓋板固定具18形成有複數氣體孔101a。在圖4中係顯示了6個氣體孔101a，惟氣體孔101a之個數可為任意。此外，從處理室5側所觀看之介電質蓋板固定具18之形狀不限定於圓形，亦可為例如四方形等多角形狀。
從處理室5側所觀看之介電質蓋板固定具19A～19D之形狀皆為長方形。此外，本發明之「蓋板固定具」係介電質蓋板固定具18，針對介電質蓋板固定具19A～19D省略其詳細說明。
其次，針對介電質蓋板固定具18之構成以及作用詳細說明之。介電質蓋板固定具18係具備有：支撐第1～第4部份蓋板12A～12D之一部份的支撐部18a、以及連接於此支撐部18a之基部18b。於本實施形態之介電質蓋板固定具18，環狀支撐部18a係以圍繞基部18b周圍的方式一體形成。
另一方面，如圖5所示般，第1部份蓋板12A係具有被支撐部12A1。被支撐部12A1係具有下面12A1a以及接續於此下面12A1a之側端12A1b。側端12A1b亦為缺口部121之端緣。於圖5所示之例，被支撐部12A1之上面係抵接於支撐樑16下面，而被支撐部12A1之上面只要抵接於支撐樑16與第1部份壁6A之至少一者下面即可。同樣地，第2部份蓋板12B係具有被支撐部12B1。被支撐部12B1係具有下面12B1a與接續於此下面12B1a之側端12B1b。於圖5所示之例，被支撐部12B1之上面係抵接於支撐樑16與第2部份壁6B雙方下面，而被支撐部12B1之上面只要抵接於支撐樑16與第2部份壁6B之至少一者下面即可。第3以及第4部份蓋板12C、12D也分別具有與上述被支撐部12A1、12B1同樣的被支撐部。介電質蓋板固定具18之支撐部18a係具有支撐該等被支撐部12A1、12B1等下面12A1a、12B1a等之上面18a1以及下面18a2。支撐部18a下面18a2係隨著離開基部18b而和支撐部18a之上面18a1間的距離變小之錐形面。支撐部18a亦可例如介設第3構件而將介電質蓋板12之被支撐部12A1、12B1等間接地支撐著。
從處理室5側所觀看之基部18b的形狀，係比介電質蓋板12之圓形開口部形狀略小之形狀。介電質蓋板固定具18之基部18b上部具有突出為圓筒狀之凸部18b1，此凸部18b1之周圍形成有螺紋18b2。基部18b之凸部18b1係插入介電質蓋板12之圓形開口部內。
於基部18b之凸部18b1內部係形成有連接於氣體導入流路21b之「第2氣體導入流路」的氣體導入流路101。氣體導入流路101係構成氣體流路之一部份，乃將氣體導入流路21b與處理室5之內部加以連通之部份。基部18b係鄰接於此氣體導入流路21b之終端而直接或間接地固定於支撐樑16。此外，於基部18b之複數部位形成有作為「氣體壓縮部」之氣體孔101a。氣體孔101a係貫通基部18b之底壁而設置，構成氣體導入流路101之一部份，且作為氣體流路之終端面對處理室5而開口著。
介電質蓋板固定具18之基部18b係以和作為支撐構件之支撐樑16的位置關係不致發生變化的方式被固定著。支撐樑16具有凹部16a，於此凹部16a之內周形成有螺槽16b。此外，介電質蓋板固定具18係使得螺紋18b2與螺槽16b進行螺固，將基部18b之凸部18b1栓入支撐樑16之凹部16a，藉以固定於支撐樑16。如此般，介電質蓋板固定具18於凸部18b1並不使用螺絲等其他零件之固定手段即可固定於支撐樑16，故可減少零件數量、並可消除自外露於電漿之螺絲頭部產生粒子之虞。此外，在圖5，係將介電質蓋板固定具18之基部18b之螺紋18b2直接螺固於支撐樑16之螺槽16b來構成，惟介電質蓋板固定具18即使使用例如螺絲等零件來固定亦無妨，進而亦可於基部18b與支撐樑16之間介設第3構件來進行固定。
如圖6放大顯示般，於介電質蓋板固定具18之基部18b所設之氣體導入流路101係配備有電漿遮斷構件201。電漿遮斷構件201係於圓板狀本體201a具有複數貫通開口201b。電漿遮斷構件201之材質以絕緣材料為佳。電漿遮斷構件201係裝卸自如地嵌入於氣體導入流路101。例如，可將電漿遮斷構件201之外徑與基部18b之氣體導入流路101之內徑加工成大致相等來嵌合，亦可於電漿遮斷構件201之外周與基部18b之氣體導入流路101之內周分別設置可進行螺固之螺紋、螺槽來裝設。此外，電漿遮斷構件201可藉由介設例如未圖示之分隔件而自形成有氣體孔101a之基部18b的底壁分離配置。於電漿遮斷構件201與基部18b之底壁之間係氣體導入流路101之氣體擴散空間103。氣體擴散空間103具有將來自氣體孔101a之氣體之噴出壓加以均勻化之作用。
此外，電漿遮斷構件201之貫通開口201b與基部18b之氣體孔101a係以從處理室5內無法直接看到氣體導入流路21b內之方式而以未直線重疊之位置關係來配置著。藉由將氣體孔101a與貫通開口201b以末直線重疊方式配置，可防止處理室5內之電漿經由氣體孔101a侵入，造成支撐樑16受到該電漿影響而損傷或腐蝕。在圖6中，處理室5內所產生之電漿係以箭頭表示，顯示出當該電漿自氣體孔101a侵入氣體導入流路101之情況，會受到電漿遮斷構件201所阻擋，而防止侵入氣體流路上游側之氣體導入流路21b(參照圖5)之模樣。
此外，於本實施形態，係以基部18b之氣體孔101a之導通度(conductance)小於電漿遮斷構件201之貫通開口201b之導通度的方式來設定貫通開口201b以及氣體孔101a之個數與開口面積。若使得基部18b之氣體孔101a之導通度小於電漿遮斷構件201之貫通開口201b之導通度，可促進自氣體孔101a對處理室5噴出均勻氣體。
電漿遮斷構件201與介電質蓋板固定具18可個別獨立更換。此外，在圖5以及圖6中係顯示了裝設1個電漿遮斷構件201之狀態，惟亦可配置複數電漿遮斷構件201。於圖7中係顯示了於上下配置電漿遮斷構件201A與電漿遮斷構件201B這兩個電漿遮斷構件之狀態。即便於此情況，較佳為於電漿遮斷構件201A與電漿遮斷構件201B之間以及電漿遮斷構件201B與基部18b之底壁之間介設例如未圖示之分隔件來分離，而形成氣體擴散空間103。此外，較佳為以從處理室5內無法直接看到氣體導入流路21b內之方式使得電漿遮斷構件201A、201B之各貫通開口201b與氣體孔101a未直線重疊地來配置。於圖7中係以箭頭顯示了於處理室5內所產生之電漿，當中顯示出當該電漿從氣體孔101a侵入氣體導入流路101之情況會受到電漿遮斷構件201A、201B所阻擋，而防止侵入氣體流路上游側的氣體導入流路21b之模樣。如此般，藉由配置複數電漿遮斷構件，可更為確實地防止侵入氣體流路上游側之氣體導入流路21b(參照圖5)。
[第2實施形態]
其次，針對改變了介電質蓋板固定具之配置位置的第2實施形態之感應耦合電漿處理裝置作說明。於圖1、圖4等所示之第1實施形態，介電質蓋板固定具18係於介電質壁6中央固定於支撐樑16。但是，介電質蓋板固定具18可於介電質壁6下方之任意位置來支撐介電質蓋板12。
圖8係顯示第2實施形態之感應耦合電漿處理裝置1a之截面圖。
圖9係顯示此感應耦合電漿處理裝置1a之介電質蓋板12以及介電質蓋板固定具18之底面圖。此外，於以下之說明，針對第2實施形態之感應耦合電漿處理裝置1a，係以相較於第1實施形態之感應耦合電漿處理裝置1(圖1)之差異處為中心來說明，針對相同構成係賦予同一符號而省略說明。
在第2實施形態之感應耦合電漿處理裝置1a，不僅在呈十字形狀之支撐樑16中央部份、即便從該中央部份朝四方延設之支撐樑16的中途也分別配置有介電質蓋板固定具18。從而，於感應耦合電漿處理裝置1a係配置有合計5個介電質蓋板固定具18。
如圖8所示般，在第1變形例之感應耦合電漿處理裝置1a，除了在支撐樑16中央部所連接之懸掛件8A設有氣體導入流路，另外於支撐樑16之上面中央部份與十字之4個前端部份之中間的4部位所連接之懸掛件8B、8C、8D、8E之內部也設有氣體導入流路。氣體供給管21在中途分歧為5支(圖8中僅顯示3支)而連接於各懸掛件8A、8B、8C、8D、8E內部之氣體導入流路。此外，符號145係設置於氣體供給管21中途之用以進行氣體流量控制之閥。
於中央懸掛件8A之內部設有氣體導入流路21a，此氣體導入流路21a係連接於支撐樑16內部之氣體導入流路21b，進而氣體導入流路21b係連接於介電質蓋板固定具18之氣體導入流路101。此外，於懸掛件8B、8C、8D、8E之內部分別設有從氣體供給管21分岐之氣體導入流路(圖8中僅顯示懸掛件8B、8C之氣體導入流路141a、142a，其他則省略)。該等氣體導入流路係連接至在支撐樑16內部所形成之氣體導入流路(圖8僅顯示氣體導入流路141b、142b，其他則省略)，進而連接至於各介電質蓋板固定具18所形成之氣體導入流路101。藉由此種構成，不僅是介電質壁6之中央部，即便於其周圍之4部位亦可藉由4個介電質蓋板固定具18將介電質蓋板12確實地固定，且可經由介電質蓋板固定具18將處理氣體導入處理室5內。從而，可從配置於5部位之介電質蓋板固定具18分別獨立地對處理室5內進行氣體供給。此外，於本實施形態，懸掛件8A～8E以及支撐樑16皆為支撐構件，懸掛件8A～8E係構成「第1構件」，支撐樑16係構成「第2構件」。
本實施形態之感應耦合電漿處理裝置1a之各介電質蓋板固定具18的構成以及固定方法係和圖1之感應耦合電漿處理裝置1之情況同樣。
此外，於本實施形態，在介電質蓋板12之配置各介電質蓋板固定具18的部位設置有複數個弧狀缺口部，當將此等相合時會成為圓形開口部。具體而言，如圖9所示般，於第1至第4部份蓋板12A、12B、12C、12D，對應於在十字型支撐樑16之中央部所裝設之介電質蓋板固定具18，形成有弧狀缺口部121、122、123、124。此外，此點係和第1實施形態之感應耦合電漿處理裝置1同樣。於本實施形態進而對應於在從中央部朝四方延設之支撐樑16中途所裝設之4個介電質蓋板固定具18，在第1部份蓋板12A設置有缺口部125、126，在第2部份蓋板12B設置有缺口部127、128，在第3部份蓋板12C設置有缺口部129、130，在第4部份蓋板12D設置有缺口部131、132。缺口部125～132具有當使得鄰接部份蓋板之缺口部相合時會成為圓形之形狀(半圓形)。
如此般，本實施形態之感應耦合電漿處理裝置1a，不僅在懸掛件8A之位置、即使在懸掛件8B～8E之位置也裝設介電質蓋板固定具18，藉此，可更確實地固定介電質蓋板12。此外，由於不僅在懸掛件8A之位置、即使在懸掛件8B～8E之位置也經由介電質蓋板固定具18而對處理室5內導入氣體，故可藉由處理室5內氣體之均勻擴散而穩定地生成更均勻之電漿。此外，由於5個介電質蓋板固定具18可藉由閥145來獨立控制氣體流量，故可因應於處理室5內之電漿生成狀況而個別地調整由各介電質蓋板固定具18所供給之氣體流量。此外，在圖8中，雖從單一氣體供給裝置20使得氣體供給管21分岐而對懸掛件8A、8B、8C、8D、8E內之氣體導入流路引導氣體，惟亦可自複數氣體供給裝置20對懸掛件8A、8B、8C、8D、8E個別地連接氣體供給管。此外，於本實施形態雖顯示了不僅於懸掛件8A之位置、即便在十字型支撐樑16之上面中央部份與十字的4個前端部份之中間4部位所連接之懸掛件8B、8C、8D、8E之位置也配置了介電質蓋板固定具18之形態，惟即使是支撐樑形狀、懸掛件位置以及數量不同之構成，也可對應於懸掛件位置而配置介電質蓋板固定具18。
[第3實施形態]
其次，參照圖10以及圖11，針對本發明之第3實施形態之感應耦合電漿處理裝置作說明。此外，於以下之說明中，針對第3實施形態之感應耦合電漿處理裝置，係以和第1以及第2實施形態之感應耦合電漿處理裝置的差異處為中心來說明，相同構成則省略說明。
介電質蓋板固定具18也可裝設於沒有支撐樑16、支撐架7等支撐構件之部位。圖10係顯示第3實施形態之感應耦合電漿處理裝置之介電質蓋板12以及介電質蓋板固定具18之底面圖。此外，圖11係顯示圖10之11-11線位置之截面的截面圖。
如圖10所示般，第3實施形態之感應耦合電漿處理裝置，不僅於介電質蓋板12中央、即使於第1至第4部份蓋板12A、12B、12C、12D之個別中央部份也配置有介電質蓋板固定具18。第1至第4部份蓋板12A、12B、12C、12D之各中央部份並不存在作為支撐構件之支撐樑16。是以，介電質蓋板固定具18如圖11所示般係固定於作為支撐構件之懸掛件110。此外，於圖11雖代表性地顯示了固定第1部份蓋板12A之介電質蓋板固定具18，惟就固定第2～第4部份蓋板12B～12D之介電質蓋板固定具18也同樣。
懸掛件110係支撐介電質壁6之支撐構件，構成了「第1構件」。懸掛件110係相對於懸掛件8A～8E、支撐樑16、支撐架7等其他支撐構件呈獨立配置。於懸掛件110之內部係形成有連接於氣體供給管21之氣體導入流路151。此外，懸掛件110之下端具有擴徑之圓筒形擴張部份110a。此擴張部份110a係和第1部份壁6A卡合而支撐其之部份。
此外，於擴張部份110a之下端係形成有凹部110b，於該凹部110b之內周係形成有螺槽110c。可藉由將介電質蓋板固定具18之凸部18b1的螺紋18b2螺固於此螺槽110c來將介電質蓋板固定具18固定於懸掛件110。
懸掛件110於本體容器2之上壁部2a保有機械性裕度而受到支撐。更具體而言，於懸掛件110之上部設有押板111，懸掛件110在該押板111與上壁部2a之間經由緩衝構件112而連結著。緩衝構件112係由例如氟橡膠、矽橡膠等彈性材料、螺旋彈簧墊片等可彈性變形構件所構成。藉由介設緩衝構件112，懸掛件110成為可相對於本體容器2之上壁部2a作若干位移之連結狀態，於本體容器2之上壁部2a在保有若干機械性裕度之狀態下受到支撐。藉此，即便介電質壁6因受熱而膨張或變形之情況，也無須對介電質壁6、介電質蓋板12施加不必要的應力即可解決，可防止介電質壁6、介電質蓋板12之破損。
介電質蓋板固定具18之構成係和上述第1以及第2實施形態同樣。亦即，介電質蓋板固定具18係具備有支撐部18a(支撐第1部份蓋板12A之一部份)以及基部18b。於基部18b之凸部18b1內部係形成有連接於氣體導入流路151之氣體導入流路101。氣體導入流路151係構成「第1氣體導入流路」，氣體導入流路101係構成「第2氣體導入流路」。氣體導入流路101係構成氣體流路之一部份，乃使得氣體導入流路151與處理室5內部連通之部份。此外，於基部18b之底壁的複數個部位係形成有氣體孔101a。氣體孔101a係貫通於基部18b之底壁而設置，構成氣體導入流路101之一部份，且作為氣體流路之終端面對於處理室5而開口著。介電質蓋板固定具18係以其基部18b鄰接於氣體導入流路151之終端的方式裝設於擴張部份110a。此外，介電質蓋板固定具18亦可經由其他構件而間接地固定於懸掛件110。
雖圖示省略，惟於第2至第4部份蓋板12B、12C、12D之中央部份所裝設之介電質蓋板固定具18亦與上述同樣地固定於懸掛件110。
此外，於本實施形態，介電質蓋板12之配置各介電質蓋板固定具18之部位係設有缺口部。具體而言，如圖10所示般，對應於在十字型支撐樑16中央部所裝設之介電質蓋板固定具18，於第1至第4部份蓋板12A、12B、12C、12D形成弧狀缺口部121、122、123、124。再者，於第1～第4部份蓋板12A、12B、12C、12D之中央部分別設有圓形缺口部(亦即開口部)133、134、135、136。圓形缺口部133、134、135、136具有可插入介電質蓋板固定具18之凸部18b1之大小。
如此般，本實施形態之感應耦合電漿處理裝置，不僅自介電質壁6之中央位置、即使自第1～第4部份蓋板12A、12B、12C、12D之各中央部也可經由懸掛件110之氣體導入流路151以及介電質蓋板固定具18而對處理室5內導入氣體，故可藉由處理室5內之氣體的均勻擴散而穩定生成均勻的電漿。此外，配置懸掛件110以及介電質蓋板固定具18之位置以及數量不限於在第1～第4部份蓋板12A、12B、12C、12D之中央部配置一個，亦可於任意位置配置任意數量。
此外，由於5個介電質蓋板固定具18係和第2實施形態同樣可藉由閥來獨立控制來自氣體供給裝置20之氣體流量，故可因應於處理室5內之電漿生成狀況而各別調整由各介電質蓋板固定具18所供給之氣體流量。此外，於本實施形態中，亦可自複數氣體供給裝置20對懸掛件8A以及4個懸掛件110個別地連接氣體供給管。
於以上第1至第3實施形態，介電質蓋板固定具18係裝卸自如地裝設著。是以，可獨立於介電質蓋板12之外僅更換介電質蓋板固定具18。此外，在介電質蓋板固定具18之氣體孔101a方面可事先準備數種有不同開口徑、開口面積(開口率)之物，因應於所需氣體之噴出壓來選擇裝設最適之介電質蓋板固定具18。於此種情況下，若依照介電質蓋板固定具18之裝設部位來配置氣體孔101a之開口徑、開口面積(開口率)不同的介電質蓋板固定具18，尚可調整對處理室5內之氣體供給平衡。亦即，即使不於氣體供給管21之中途控制來自氣體供給裝置20之氣體流量，亦可藉由各介電質蓋板固定具18之氣體孔101a之導通度來個別調整氣體噴出壓。再者，即使伴隨介電質蓋板固定具18來改變電漿遮斷構件201之配置數量、貫通開口201b之個數、開口面積等，也同樣地可調整來自各介電質蓋板固定具18之氣體孔101a的氣體噴出壓。從而，能以簡易構成使得對處理室5內之氣體供給平衡最適化。
此外，於上述第2實施形態以及第3實施形態之感應耦合電漿處理裝置，亦可取代介電質蓋板固定具18改以不具氣體孔之介電質蓋板固定具。例如圖12顯示了於感應耦合電漿處理裝置中可取代介電質蓋板固定具18而裝設之介電質蓋板固定具180之截面構造。介電質蓋板固定具180除了在不具氣體導入流路101以及氣體孔101a這點、以及未配置電漿遮斷構件這點以外，係和介電質蓋板固定具18具有同樣構成。亦即，介電質蓋板固定具180係具有支撐部180a(支撐介電質蓋板12(第1至第4部份蓋板)一部份)以及基部180b(連接於此支撐部18a)。支撐部180a係以包圍基部180b之方式環狀一體地形成於其周圍。介電質蓋板固定具180之基部180b上部具有突出為圓柱狀之凸部180b1，於此凸部180b1之周圍形成有螺紋180b2。基部180b之凸部180b1的內部為實心。如此般，介電質蓋板固定具180並不具有相當於介電質蓋板固定具18之第2氣體導入流路的構成(氣體導入流路101以及氣體孔101a)，而是具有將第1氣體導入流路與處理室內部之氣體流動加以遮斷之阻絕構造。
圖13係顯示連同介電質蓋板固定具18而裝設有不具氣體孔之介電質蓋板固定具180之狀態之介電質蓋板以及介電質蓋板固定具之底面圖。於圖13所示之例，於第1至第4部份蓋板12A、12B、12C、12D之中央部份的4部位皆裝設有本發明之具有氣體孔101a之介電質蓋板固定具18。另一方面，於介電質壁6之中央部(支撐樑16之中央部份)係裝設有不具氣體孔之介電質蓋板固定具180。如此般，藉由取代任意位置之介電質蓋板固定具18，改為裝設不具氣體孔之介電質蓋板固定具180，可調整對處理室5內所供給之氣體的分布。此外，介電質蓋板固定具18與介電質蓋板固定具180之裝設位置並不限於圖13之配置，可做各種配置。
以上，如所舉出之數個實施形態所說明般，介電質蓋板固定具18係具備有：支撐部(例如圖5之符號18a)，係將屬於介電質蓋板12之一部份而具有下面與接續於此下面之側端的被支撐部(例如圖5之12A1、12B1)之下面挾持在和支撐構件(支撐樑16、懸掛件110)與介電質壁6當中至少一者之間而加以支撐；以及基部(例如圖5之符號18b)，係連接於此支撐部，一部份配置於被支撐部側端之側方，以相對於支撐構件之位置關係不致產生變化的方式受到固定。
介電質蓋板固定具18之支撐部以及支撐構件與介電質壁6之至少一者係發揮於其等間挾持對應之介電質蓋板12之被支撐部而固定介電質蓋板12之夾具功能。從而，依據本實施形態，無需於介電質蓋板12形成插通螺絲軸部之複數貫通孔，即可將介電質蓋板12固定。是以，可防止當於介電質蓋板12形成複數貫通孔之情況下，於貫通孔附近部份施加過度應力所發生之介電質蓋板12之破損。
此外，有別於使用複數螺絲將介電質蓋板12直接固定於支撐構件之習知方法，由於使用介電質蓋板固定具18，故對於介電質蓋板12進行更換或潔淨之際可輕易裝卸，且完全不會發生起因於螺絲之粒子。
此外，介電質蓋板固定具18之支撐部18a下面係形成為錐面(與支撐部18a上面之距離係隨著離開基部18b而變小)。是以，可抑制起因於介電質蓋板固定具18之支撐部18a所產生之粒子。
此外，由於介電質蓋板固定具18即便在沒有支撐樑16之部位亦能簡單設置，故可裝設其而更確實地固定介電質蓋板12。
此外，可經由介電質蓋板固定具18而對處理室5內供給氣體。是以，無需於支撐樑16施行用以擴散氣體之加工，也無須於介電質蓋板12形成多數微細氣體孔，可大幅節省加工之勞力與成本。此外，由於即便自沒有支撐樑16之部位亦可經由介電質蓋板固定具18而進行氣體供給，故對處理室5內導入氣體之部位的自由度變高，於處理室5內形成均勻感應耦合電漿之方面上係有效者。
此外，本發明並不限定於上述各實施形態，亦可進行各種變更。例如，於本發明中，固定蓋板固定具之手段不限於各實施形態所示者。
1,1a．．．感應耦合電漿處理裝置
2．．．本體容器
4．．．天線室
5．．．處理室
6．．．介電質壁
7．．．支撐架
12．．．介電質蓋板
12A1,12B1．．．被支撐部
13．．．天線
16．．．支撐樑
18．．．介電質蓋板固定具
18a．．．支撐部
18b．．．基部
21a．．．氣體導入流路
21b．．．氣體導入流路
101．．．氣體導入流路
101a．．．氣體孔
圖1係顯示本發明之第1實施形態之感應耦合電漿處理裝置之截面圖。
圖2係顯示圖1中介電質壁以及懸掛件(suspender)之立體圖。
圖3係顯示圖1中介電質壁以及高頻天線之立體圖。
圖4係顯示圖1中介電質蓋板以及介電質蓋板固定具之底面圖。
圖5係顯示圖4中5-5線所示位置之截面的截面圖。
圖6係顯示配備有電漿遮蔽構件之介電質蓋板固定具之截面圖。
圖7係顯示配備有複數電漿遮蔽構件之介電質蓋板固定具之截面圖。
圖8係顯示第2實施形態之感應耦合電漿處理裝置之截面圖。
圖9係顯示圖8中介電質蓋板以及介電質蓋板固定具之底面圖。
圖10係顯示第3實施形態之感應耦合電漿處理裝置之介電質蓋板以及介電質蓋板固定具之底面圖。
圖11係顯示圖10中以11-11線所示位置之截面之截面圖。
圖12係顯示交換用介電質蓋板固定具之截面圖。
圖13係顯示配備有介電質蓋板固定具與交換用介電質蓋板固定具之介電質蓋板之底面圖。
6A．．．第1部份壁
6B．．．第2部份壁
8A．．．懸掛件
12A．．．第1部份蓋板
12A1．．．被支撐部
12A1a．．．下面
12A1b．．．側端
12B．．．蓋板
12B1．．．被支撐部
12B1a．．．下面
12B1b．．．側端
16．．．支撐樑
16a．．．凹部
16b．．．螺槽
18．．．介電質蓋板固定具
18a．．．支撐部
18a1．．．上面
18a2．．．下面
18b．．．基部
18b1．．．凸部
18b2．．．螺紋
21a．．．氣體導入流路
21b．．．氣體導入流路
101．．．氣體導入流路
101a．．．氣體孔
201．．．電漿遮斷構件

Claims (15)

  1. 一種感應耦合電漿處理裝置之蓋板固定具，係用於感應耦合電漿處理裝置以固定蓋板；該感應耦合電漿處理裝置具備有：處理室，係具有構成天花板部份之窗構件，用以進行電漿處理；氣體供給裝置，係對該處理室供給氣體；高頻天線，係配置於該窗構件之上方，於該處理室內形成感應電場；支撐構件，係支撐該窗構件；以及蓋板，係覆蓋該窗構件下面；其特徵在於：該蓋板固定具係具備有支撐該蓋板之支撐部、以及連接於該支撐部之基部；於該基部設有氣體導入流路，而成為自該氣體供給裝置對該處理室供給氣體之氣體流路之一部份；於該氣體導入流路係設有電漿遮斷構件，以防止電漿從該處理室內進入該氣體流路上游側。
  2. 如申請專利範圍第1項之蓋板固定具，其中該電漿遮斷構件係具備有：本體；以及複數貫通開口，係形成於該本體而使得氣體通過。
  3. 如申請專利範圍第2項之蓋板固定具，其中該氣體導入流路係具有導通度小於該氣體流路之其他部份的氣體壓縮部；該氣體壓縮部係面對於該處理室之氣體孔；該貫通開口與該氣體孔係配置在不會產生直 線性重疊之位置。
  4. 如申請專利範圍第2項之蓋板固定具，其中該氣體導入流路係具有導通度小於該氣體流路之其他部份的氣體壓縮部；該氣體壓縮部係面對於該處理室之氣體孔；該氣體孔之導通度係小於該貫通開口之導通度。
  5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之蓋板固定具，其中一或複數之該電漿遮斷構件係裝卸自如地配置於該氣體導入流路。
  6. 如申請專利範圍第5項之蓋板固定具，其中該電漿遮斷構件與該蓋板固定具可分別獨立更換。
  7. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之蓋板固定具，其中於該氣體導入流路係形成有氣體擴散空間。
  8. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之蓋板固定具，其中該支撐構件係具有連結於該感應耦合電漿處理裝置之本體容器上壁部的第1構件，該基部係直接或間接地固定於該第1構件。
  9. 如申請專利範圍第8項之蓋板固定具，其中該第1構件於該感應耦合電漿處理裝置之本體容器上壁部係保有機械性裕度地受到支撐。
  10. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之蓋板固定具，其中該支撐構件係具有連結於該感應耦合電漿處理裝置之本體容器上壁部之第1構件、以及連結 於該第1構件之第2構件；該基部係直接或間接地固定於該第2構件。
  11. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之蓋板固定具，其中該支撐部係在其和該支撐構件與該窗構件當中至少一者之間直接或間接地挾持成為該蓋板一部份之被支撐部而進行支撐。
  12. 如申請專利範圍第11項之蓋板固定具，其中該支撐部係具有支撐該被支撐部下面之上面、以及與該上面的距離係隨著離開該基部而變小之下面。
  13. 一種感應耦合電漿處理裝置，係於一至複數部位裝設有申請專利範圍第1至4項中任一項之蓋板固定具。
  14. 如申請專利範圍第13項之感應耦合電漿處理裝置，其中該蓋板係具有用以裝設該蓋板固定具之缺口部。
  15. 如申請專利範圍第13項之感應耦合電漿處理裝置，其中以可和該蓋板固定具作更換的方式所構成之更換用蓋板固定具係取代該蓋板固定具之至少一者而被裝設著；該更換用蓋板固定具係具備有支撐該蓋板之支撐部、以及連接於該支撐部之基部；且該基部具有遮斷該氣體導入流路與該處理室內部間之氣流的阻絕構造。
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